专利名称：一种插电式混联混合动力客车的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种插电式混联混合动カ客车。
背景技术：
目前，随着能源危机的加剧，石油供求关系将会越来越紧张，各国呼吁并展开替代石油能源的新能源技术研究，以电能參与车辆动カ输出的新能源汽车技术开发已成为各国各企业的战略要事。传统车辆采用多种节能技术或利用替代燃料方法，将石油能耗降低，但是，受活塞式内燃机技术的影响，利用燃烧石油衍生物料转化为机械能的效率较低。因此，快速增长的汽车导致尾气排放的増量加大、石油依赖性加剧的现象，不能适应降低汽车尾气排放、改善环境空气、降低能源消耗的空气治理与生存环境要求，从而会加剧石油能源危机，形成恶性循环。目前传统类型的客车普遍都存在上述问题，尤其是作为人们主要交通エ具的城市客车，在运行中循环的起步-加速-减速-怠速停车，将发动机生产的动能转化为·热能而散失掉，造成了油耗与废气排放増加。
发明内容针对上述现有技术，本实用新型提供了一种插电式混联混合动カ客车，其将驱动电机、发电机、动カ电池组、充电插头等部件通过一定的要求与发动机连接，同时利用外接补充电能、降低发动机功率、实现制动能量回馈等，这样，在车辆运行时就会由中央控制器对发动机和驱动电机以及发电机和动カ电池组进行能量分配，由人工控制外接电源对车辆补充充电，降低了油量消耗和碳排放，缓解了石油危机和环境保护问题。本实用新型是通过以下技术方案实现的一种插电式混联混合动カ客车，包括车身总成、底盘总成、柴油发动机总成、离合器总成、驱动电动机总成、电机控制器总成、24V电源总成、电动转向控制器总成、动カ电池组总成、中央控制器总成、发电机控制器总成、发电机总成、电动空气压缩机总成和即插式充电插座总成，其中，柴油发动机总成、离合器总成、驱动电动机总成、电机控制器总成、24V电源总成、中央控制器总成、发电机控制器总成和电动空气压缩机总成均设在底盘总成后部，柴油发动机总成通过离合器总成与驱动电动机总成的转子轴同轴连接，驱动电动机总成与电机控制器总成电连接，发电机总成位于柴油发动机总成ー侧并与柴油发动机总成皮带连接，发电机控制器总成与发电机总成电连接，24V电源总成一端电连接柴油发动机总成附帯的发电机，另一端电连接客车自带的24V用电系统；电动转向控制器总成和动カ电池组总成均设在底盘总成中部，电动转向控制器总成电连接动カ电池组总成，并通过高压油管与底盘总成的转向机连接，动カ电池组总成分别与发电机控制器总成、电机控制器总成、即插式充电插座连接；中央控制器总成分别与电机控制器总成、柴油发动机总成的ECU、动力电池组总成的管理系统及发电机控制器总成电连接，即插式充电插座总成12与中央控制器总成10电连接，电动空气压缩机总成电连接动カ电池组总成,并通过高压气管与底盘总成的储气系统连接。[0006]工作原理为使用柴油发动机与驱动电动机共同作为整车的动カ源，由柴油发动机同时带动的发电机及外接充电式动カ电池组组成整车的能量源。整车起步时，柴油发动机处于关闭状态，离合器处于分离状态，由动カ电池组释放较大电流给驱动电动机，驱动车辆行驶，实现纯电动运行。当动カ电池组的电池容量降到30-40%且整车车速达到23KM/H后，柴油发动机启动并维持在经济区工作，其提供的功率大于驱动电动机的功率，此时离合器处于接合状态，整车行驶由柴油发动机提供动力。整车匀速或减速时，柴油发动机在驱动车辆的同时有多余能量输出给发电机进行发电，使柴油发动机效率更高。整车制动时，驱动电动机产生回馈电流充入动力电池组，发电机也对动カ电池组充电。整车停车时，柴油发动机与驱动电动机都没有功率输出需求，柴油发动机自动停机，离合器自动分离。整车停驶后的电池充电时，由人工通过地面充电系统给动力电池组充电。本实用新型采用混合动カ驱动系统发动机-电动机，两者通过离合器连接；动力电池组分别连接与驱动电动机相连的电机控制器、与柴油发电机相连的发电机控制器和即插式充电插座；由中央控制器根据一定的控制策略对柴油发动机、驱动电动机进行动カ分配和对发电机、动カ电池组的能量分配，由人工通过充电枪与即插式充电插座给动カ电池 组充电。本实用新型具有以下有益效果I、本实用新型是指将即插式充电插座与充电枪、电动机驱动系统、发电机系统、动力电池组、发动机布置在客车上，代替单柴油燃料的传统客车。本实用新型根据运行路况特点选定相应的控制策略，通过整车控制器优化分配发动机、电动机、发电机、动カ电池的能量，适应城市或城郊运行等各种エ况，满足在城市中心区或风景旅游区“零排放”和城外远距离运行的双向要求；2、可实现在城市公交エ况下节油53.9%，电功率比达到53.63%，NOx排放减少50%，可见颗粒物排放减少60%，整车排放可达到GB17691-2005国IV标准，车内噪音下降3-5dB(A)，大大提高了整车的舒适性，降低了能量消耗，缓解了车辆对石油的依赖程度。与现有技术相比，本实用新型将发动机功率减小，増加了电动机驱动系统和插电系统，相应的利用高压电能转化为机械能，減少了燃油消耗，降低了废气排放，降低了整车噪音，提高了乘坐的舒适度。
图I为本实用新型的左侧结构示意图。图2为图I中A处的局部放大示意图。图3为本实用新型的右侧结构示意图。图4为图3中B处的局部放大示意图。图5为本实用新型的俯视图。图6为图5中C处的局部放大示意图。图中，I、车身总成；2、柴油发动机总成；3、离合器总成；4、驱动电动机总成；5、电机控制器总成；6、24V电源总成；7、底盘总成；8、电动转向控制器总成；9、动カ电池组总成；10、中央控制器总成；11、发电机控制器总成；12、即插式充电插座总成；13、充电枪总成；14、充电机总成；15、电动空气压缩机总成；16、发电机总成。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进ー步的说明。一种插电式混联混合动カ客车，包括车身总成I、底盘总成7、柴油发动机总成2、离合器总成3、驱动电动机总成4、电机控制器总成5、24V电源总成6、电动转向控制器总成8、动カ电池组总成9、中央控制器总成10、发电机控制器总成11、发电机总成16、电动空气压缩机总成15和即插式充电插座总成12，如图I-图6所示，其中，柴油发动机总成2、离合器总成3、驱动电动机总成4、电机控制器总成5、24V电源总成6、中央控制器总成10、发电机控制器总成11和电动空气压缩机总成15均设在底盘总成7后部，柴油发动机总成2通过离合器总成3与驱动电动机总成4的转子轴同轴连接，驱动电动机总成4与电机控制器总成5电连接，发电机总成16位于柴油发动机总成2 —侧并与柴油发动机总成2皮带连接，发电机控制器总成11与发电机总成16电连接，24V电源总成6 —端电连接柴油发动机总成2附帯的发电机，另一端电连接客车自带的24V用电系统；电动转向控制器总成8和动カ电池组总成9均设在底盘总成7中部，电动转向控制器总成8电连接动カ电池组总成9， 并通过高压油管与底盘总成7的转向机连接，动カ电池组总成9分别与发电机控制器11总成、电机控制器总成5、即插式充电插座12连接；中央控制器总成10分别与电机控制器总成5、柴油发动机总成2的ECU、动カ电池组总成9的管理系统及发电机控制器总成16电连接，即插式充电插座总成12与中央控制器总成10电连接，电动空气压缩机总成15电连接动カ电池组总成9，并通过高压气管与底盘总成7的储气系统连接。所述车身总成I是指整车的壳体，是车辆实现载人或载货的主要部件。所述底盘总成7是整车的传动、行驶、转向和制动四部分的综合，并与车身总成I连接，是安装混合动カ驱动系统及其各部件的支承体。车身总成I与底盘总成7与现有的客车相同，是本技术领域的一般技术人员所熟知的。所述电动转向控制器总成8集成了辅助电机及控制器、液压泵、储能罐、转向油壶等多种部件于一体，为纯电动模式与正常模式行驶时的转向提供助力的系统(在中国专利申请号为201010226233. 5，公开号为101863284A的专利中有涉及，属于现有技术，在此不再赘述)。所述24V电源总成6是为车辆24伏用电系统供电的部件。所述动カ电池组总成9由锂离子型电池及进ロ的电池管理系统组成(进ロ的电池管理系统型号为BCMM23300260，主要包括主控板、从控板、信息显示器及温度电流电压等采集线，主控板处理电动车以及电池系统反馈的信息并发出相对应的指令，从控板收集每箱电池的电压、温度等信息并发送至主控板；为现有技术中已有的，在此不再赘述)。所述中央控制器总成10分别电连接电机控制器总成5、柴油发动机总成2的E⑶、动カ电池组总成9的管理系统及发电机控制器总成11，用于协调车辆驱动系统，车辆驱动系统是由发动机和驱动电机按要求単独或共同输出动力，经传动轴、车桥驱动车轮。所述发电机总成16位于柴油发动机2侧面，由柴油发动机2的进排气结构确定在柴油发动机2的左侧还是右侧，与柴油发动机总成2皮带连接。当车辆制动或减速产生多余能量吋，中央控制器总成10控制发电机控制器总成11，通过发电机总成16将动能转化为电能储存到动カ电池组总成9中,在下一个循环起步时释放出能量,完成节能减排的要求。[0028]所述中央控制器总成10上装有即插式充电插座总成12，本实用新型的插电式混合动カ客车不配随车充电机，地面充电机14建立在车辆运营企业或充电站内，并且输出DC380V电源，充电机14上装有充电枪13和一定长度的充电线。将充电枪13和即插式充电插座12连接后即可快速充电。充电机14和动カ电池组9在整个充电过程中保持实时通信，实现了智能化充电的管理与关断。所述电动空气压缩机总成15是为整车制动系统及用气单元在纯电动模式与正常模式工作时提供压缩空气的部件。工作原理为使用柴油发动机与驱动电动机共同作为整车的动カ源，由柴油发动机同时带动的发电机及外接充电式动カ电池组组成整车的能量源。整车起步时，电池容量SOC (State Of Charge) > 40%，柴油发动机处于关闭状态，离合器处于分离状态，由动カ电池组释放较大电流给驱动电动机，驱动车辆行驶，实现纯电动运行中央控制器控制动力电池组对驱动电动机供电，将电能转为机械能输送给驱动桥。当动カ电池组的电池容量降到30-40%且整车车速达到23KM/H后，柴油发动机启动并维持在经济区工作，其提供的功率 大于驱动电动机的功率，此时离合器处于接合状态，整车行驶由柴油发动机提供动カ中央控制器控制发动机将发出的功率一部分通过机械传动输送给驱动桥，另一部分则驱动发电机发电，电经过整流后进入中央控制器，中央控制器根据电压不同进行电流分配，驱动电流进入电机控制器对电动机供电，充电电流进入动カ电池组。中央控制器协调发动机和驱动电机工作。整车匀速或减速时，柴油发动机在驱动车辆的同时有多余能量输出给发电机进行发电，使柴油发动机效率更高。整车制动时，驱动电动机产生回馈电流充入动カ电池组，发电机也对动カ电池组充电。整车停车时，柴油发动机与驱动电动机都没有功率输出需求，柴油发动机自动停机，离合器自动分离。整车停驶后的电池充电时，由人工通过地面充电系统给动力电池组充电。当SOC低于25%即进入故障模式，整车进入限制功率工作模式。当SOC达到20%吋，提醒驾驶员将车停靠在安全之处。上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式
进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。
权利要求1. 一种插电式混联混合动カ客车，包括车身总成、底盘总成，其特征在于还包括柴油发动机总成、离合器总成、驱动电动机总成、电机控制器总成、24V电源总成、电动转向控制器总成、动カ电池组总成、中央控制器总成、发电机控制器总成、发电机总成、电动空气压缩机总成和即插式充电插座总成，其中，柴油发动机总成、离合器总成、驱动电动机总成、电机控制器总成、24V电源总成、中央控制器总成、发电机控制器总成和电动空气压缩机总成均设在底盘总成后部，柴油发动机总成通过离合器总成与驱动电动机总成的转子轴同轴连接，驱动电动机总成与电机控制器总成电连接，发电机总成位于柴油发动机总成ー侧并与柴油发动机总成皮带连接，发电机控制器总成与发电机总成电连接，24V电源总成一端电连接柴油发动机总成附帯的发电机，另一端电连接24V用电系统；电动转向控制器总成和动力电池组总成均设在底盘总成中部，电动转向控制器总成电连接动カ电池组总成,并通过高压油管与底盘总成的转向机连接，动カ电池组总成分别与发电机控制器总成、电机控制器总成、即插式充电插座连接；中央控制器总成分别与电机控制器总成、柴油发动机总成的ECU、动カ电池组总成的管理系统及发电机控制器总成电连接，即插式充电插座总成与中央控制器总成电连接，电动空气压缩机总成电连接动カ电池组总成，并通过高压气管与底盘总成的储气系统连接。
专利摘要本实用新型公开了一种插电式混联混合动力客车，包括车身总成、底盘总成、柴油发动机总成、离合器总成、驱动电动机总成、电机控制器总成、24V电源总成、电动转向控制器总成、动力电池组总成、中央控制器总成、发电机控制器总成、发电机总成、电动空气压缩机总成和即插式充电插座总成。本实用新型由中央控制器协调车辆驱动系统，由发动机和驱动电机按要求单独或共同输出动力，经传动轴、车桥驱动车轮。与现有技术相比，本实用新型将发动机功率减小，增加了电动机驱动系统和插电系统，相应的利用高压电能转化为机械能，减少了燃油消耗，降低了废气排放，降低了整车噪音，提高了乘坐的舒适度。
文档编号B60K6/44GK202608544SQ201120563298
公开日2012年12月19日 申请日期2011年12月29日 优先权日2011年12月29日
发明者王钦普, 高振波, 王力, 王波, 范志先, 刘清波 申请人:中通客车控股股份有限公司